ARCHE 2024 – des démonstrateurs de recherche au service de l’aide en cas de catastrophe de demain
ARCHE signifie Advanced Robotic Capabilities for Hazardous Environments. La septième édition de cette manifestation s’est tenue pour la deuxième fois dans le village d’exercice militaire d’Epeisses, près d’Avully du 1er au 5 juillet 2024. Depuis la première édition d’ARCHE en 2018, le nombre de chercheuses et chercheurs a progressé, passant de 40 à 180 personnes.
Sarah Trösch, état-major, domaine de compétences Sciences et technologies
Sous la direction du Centre Suisse des Drones et de la Robotique (CSDR), composante d’armasuisse Sciences et technologies (S+T), et en collaboration avec la Formation d’application génie/sauvetage/NBC (FOAP G/Sauv/NBC) et l’EPF Zurich, les participants à la manifestation ARCHE peuvent tester les possibilités d’application des systèmes suisses actuels de robotique et de drones afin d’assister l’armée et d’autres autorités chargées de missions de sécurité dans le cadre de l’aide en cas de catastrophe.
ARCHE permet aux chercheuses et chercheurs de tester dans des conditions de terrain réalistes, et parfois pour la première fois, leurs démonstrateurs de recherche utilisés dans le domaine de la protection contre les catastrophes. Jusqu’à présent, ces systèmes étaient le plus souvent testés en laboratoire. Sur le terrain, les chercheuses et chercheurs déterminent ainsi ce qui fonctionne bien, mais identifient aussi les points sur lesquels des améliorations des démonstrateurs sont nécessaires ou si les démonstrateurs doivent être plus robustes. Ils peuvent également déterminer les outils nécessaires sur le terrain afin de réagir rapidement aux problèmes du système. ARCHE a vocation à rassembler la communauté de recherche spécialisée dans l’aide en cas de catastrophe. Cette manifestation permet également aux participants d’entrer en contact avec les services demandeurs, à savoir l’Armée suisse et les autres autorités chargées de missions de sécurité.
Grâce à ces échanges entre les chercheuses et chercheurs et les services demandeurs, les participants sont dans une situation gagnant-gagnant : d’une part, les services demandeurs peuvent montrer aux chercheuses et chercheurs ce dont ils ont besoin, ce qu’ils trouvent intéressant et les points qui leur posent problème dans le cadre de leurs missions de sécurité. D’autre part, le service demandeur obtient un aperçu réaliste du travail de recherche et a ainsi connaissance des avancées des systèmes et du degré de maturité technologique de l’état de la technique.
Plusieurs démonstrateurs de recherche ont été présentés et leurs concepteurs les ont testés pour la première fois sur le terrain lors de la manifestation ARCHE.
Magnecko, le robot grimpeur aux pieds magnétiques
Un robot grimpeur baptisé Magnecko doit être déployé à l’avenir pour inspecter les coques de bateau, les ponts et les poutres en acier. Magnecko peut détecter si l’ouvrage présente des fissures ou de la rouille ou si une vis est desserrée. Le robot est ainsi utilisé principalement à des fins préventives : il doit détecter les défaillances de l’infrastructure avant que celles-ci ne provoquent une catastrophe majeure. Le robot est conçu par un groupe d’étudiants de l’EPF Zurich.
Une particularité de Magnecko réside dans le fait que ses aimants intégrés restent actifs même sans électricité. Cela signifie que le robot reste fonctionnel même en cas de panne de courant. Pour la première fois, Magnecko a été testé dans des conditions réelles. Par la suite, un second prototype doit être fabriqué, en tenant compte des améliorations issues des résultats obtenus lors des essais réalisés pendant ARCHE.
Leva, un robot porteur de charges
Leva, qui est également un projet mené par des étudiants de l’EPF Zurich, est un robot capable de soulever des charges. Leva est plus particulièrement spécialisé dans les bacs Euro, qui sont notamment utilisés par l’armée. Il est capable, en toute autonomie, de soulever et de transporter un bac de 85 kg au maximum. Le robot peut ainsi aider les personnes devant porter des charges, en particulier dans le domaine de la logistique. Leva est aussi capable de monter des marches. À l’avenir, le robot Leva pourra par exemple transporter du matériel de premiers secours ou des appareils de sauvetage. Par la suite, il est prévu que le robot se déplace avec plus d’autonomie et qu’il soit capable de charger les bacs seul.
Aithon, un drone doté de ventouses dédié à l’inspection des ponts
Conçu par une équipe de l’EPF Zurich, le drone Aithon doit révolutionner l’avenir de la construction. En vol, un drone est incapable de détecter des fissures (sur un pont par exemple) avec précision en raison de ses mouvements. Il faut donc un drone capable de s’accrocher à l’ouvrage. C’est dans ce but que les chercheuses et chercheurs d’Aithon-Robotics ont conçu un drone doté de ventouses. Ce dispositif permet également d’utiliser des outils en hauteur et avec précision.
Parmi ces capteurs, citons un radar capable de vérifier la présence d’humidité dans le béton ou encore une perceuse classique réalisant des perçages pour la mise en place d’installations, comme un capteur mesurant les vibrations provoquées par le passage d’un véhicule sur le pont. Un carottier peut également être déployé lors d’actions de sauvetage pour garantir l’accès de robots d’inspection ou de troupes de sauvetage à des ruines. Il peut également être utilisé pour prélever des échantillons de roches.
Le drone est destiné à être déployé dans le cadre des inspections d’ouvrages les plus variés, qu’il s’agisse de ponts, de barrages ou de tunnels. Les ouvrages vieillissants doivent pouvoir être inspectés en toute sécurité à l’aide du drone. Des améliorations peuvent ainsi être apportées à titre préventif, ce qui renforce la sécurité et empêche la fermeture complète des ouvrages.
FLIFO et boarAI
Spécialisé dans la détection de substances toxiques dans les bâtiments, le robot boarAI est un projet commun de la Haute école spécialisée des Grisons et de la Haute école spécialisée de l’Est de la Suisse. Équipé d’un capteur Lidar, le robot peut se déplacer de manière autonome à l’aide de points de cheminement GPS. Il peut ainsi éviter des obstacles. Par ailleurs, le robot embarque des capteurs permettant de détecter des substances dangereuses, comme des capteurs détectant des rayonnements nucléaires ou gazeux (substances toxiques).
L’ordinateur des chercheuses et chercheurs affiche une carte des substances dangereuses élaborée à partir des données envoyées par boarIA et les deux drones équipés des mêmes capteurs.
La prochaine étape de la conception vise à élaborer des stratégies de recherche intelligentes à l’aide d’algorithmes d’IA afin que les drones et le robot puissent explorer une zone de manière autonome. Ils pourraient alors détecter encore plus rapidement une source de danger.
Autre projet de la Haute école spécialisée des Grisons, le FLIFO est un drone qui a également fait cette année sa première apparition lors de la manifestation ARCHE. La conception de ce drone répond à la problématique suivante : plus les hélices d’un drone sont grandes, plus celui-ci est efficace. Mais dans ce cas, un drone ne peut plus se faufiler dans de petites fissures ou franchir des fenêtres. Le drone FLIFO apporte une solution. La particularité de ce drone réside dans sa capacité à changer de forme puisqu’il est capable de replier ses bras : il perd alors en efficacité pendant une très courte période, mais sa taille diminue de moitié par rapport à sa forme dépliée. À l’avenir, le drone pourrait voler dans des bâtiments ensevelis et aider à localiser des victimes.
Vivement la prochaine édition d'ARCHE
armasuisse Sciences et technologies remercie les participants pour cette manifestation ARCHE 2024, qui s’est avérée passionnante, et se réjouit d’ores et déjà de la prochaine édition en 2025.